план-конспект урока Астероиды
план-конспект урока по астрономии (9 класс) на тему

План – конспект урока на тему:

Астероиды

Цель урока: ознакомление с малыми телами Солнечной системы,  их расположением в Солнечной системе, размерами, химическим составом и свойствами;
Оборудование: компьютер, проектор, экран.

План урока:
1. Оргмомент.
2. Объяснение нового материала.
3. Выполнение самостоятельной работы.

 Ход урока:
1. Оргмомент.

2. Объяснение нового материала.

Астероиды – это малые тела Солнечной системы. Первый астероид был открыт 1 января 1801 года итальянским астрономом Джузеппе Пиацци. Пиацци назвал открытый им астероид Церерой, в честь римской богини плодородия. Церера – самый большой астероид в Солнечной системе – ее диаметр составляет 1000 км, а масса 1170.1015 т. В 1802-1803 годах немецкий любитель астрономии Ольберс открыл еще два астероида, в 1805 году Пиацци нашел четвертый, Палладу, а затем астероиды начали находить очень часто. В наше время известно около 6000 астероидов, а их общее количество в Солнечной системе оценивается в 109. Большая часть астероидов находится в так называемом «поясе астероидов», который находится между орбитами Марса и Юпитера (слайды 1,2).
  По своему составу астероиды бывают трех видов: каменные, железные и железно-каменные. Чаще всего встречаются каменные астероиды, реже всего – железно-каменные. Изучать астероиды можно по их обломкам – метеоритам, выпавшим на поверхность Земли (слайды 3-9). Такие метеориты ищут в Антарктиде (почему?). Метеориты могут образовываться как в атмосфере Земли, так и в космосе, при столкновении астероидов (слайд 10).
Характеристики астероидов следующие:
каменные ρ =  3500 кг/м3, 93,3% от общего числа астероидов
железные ρ = 7700 кг/м3, 5,4 % от общего числа астероидов
железно-каменные ρ = 4700 – 5600 кг/м3, 1,3 % от общего числа астероидов.
 Каменные астероиды – самые распространенные. Из них большую часть составляют хондриты. В их состав входят хондры – включения в виде зерен или шариков диаметром 1-2 мм, состоящие из камня. Для образования шариков необходимо быстрое отвердевание основного вещества после расплава, поэтому на Земле не встречаются  минералы, содержащие хондры. Особую группу составляют углистые хондриты, в составе которых есть углерод и водяной лед. В углистых хондритах обнаружены органические вещества (слайды 11 – 16).
 В истории человечества особую роль сыграли железные метеориты. В ту пору, пока люди еще не научились добывать железную руду, метеориты поставляли металл. Индейцы в Северной и Южной Америке обрабатывали метеоритное железо. В Древнем Египте из него делали священные жезлы – адзы. Метеоритам поклонялись и поклоняются до сих пор (пример – метеорит Кааба в Мекке, слайд 17). В 1492 году во Франции вблизи города Энзисгейм с неба упал камень. Его с почестями привезли в город и приковали к церковной стене, чтобы он не смог улететь обратно на небо. В 1920 году в Юго-Западной Африке был найден крупнейший метеорит Гоба. Его масса 60 тонн. При падении этого метеорита не было  взрыва – значит, скорость его при ударе была меньше 3 км/с.
  Но не всегда падение метеорита на Землю было таким безобидным. Если скорость при ударе о Землю больше 3 км/с, то при ударе происходит взрыв и образуется кратер. Например, Аризонский кратер (диаметр 1207 м, глубина 174 м, возраст 50000 лет) был образован при падении метеорита массой 60000 тонн, диаметром 30 м, его скорость при ударе была 20 км/с (слайды 18-19).
  Подобные кратеры получили название «астроблемы», т.е. «звездные раны». Их известно около 100. К ним относятся, например, Попигайская впадина на севере Сибири  (диаметр 100 км), чаша Рис Кессель в центре Европы (d = 27 км, возраст 15 миллионов лет). В 1994 году при фотографировании из космоса в Мексике, на полуострове Юкатан, обнаружен кратер Хиксулуб. Его диаметр 180 км, он образовался 65 миллионов лет назад, что по времени совпадает с вымиранием динозавров. Исследование кратера показало, что до падения метеорита на Земле бурлила жизнь, а после падения почти 5000 лет продолжалась ядерная зима, погибло 70% всех живых существ. В Германии есть городок Нордлингер, расположенный в древнем  кратере внушительных размеров (слайды 20-21).
  Последнее столкновение Земли с довольно крупным астероидом произошло сравнительно недавно – в 1930 году. 13 августа 1930 года в джунгли Амазонки на границе Бразилии и Перу рухнули три обломка астероида. Вот как описывает это событие очевидец: «Неожиданно в 8 часов утра солнце стало красным и тьма набросилась на все сущее».
 Наиболее загадочным было падение в 1908 году в бассейне реки Подкаменная Тунгуска метеорита, названного позднее Тунгусским. Его масса была 70000 тонн, диаметр 40-50 м, скорость при падении 15км/с, энергия взрыва равнялась энергии 15 водородных бомб. При столкновении  с Землей метеорит полностью испарился, никаких обломков от него не осталось. Тайга была повалена на расстоянии до 70 км от эпицентра взрыва, и на деревьях на большом расстоянии появились странные дупла. Их происхождение до сих пор остается загадкой (слайды 22 – 23).
  10 августа 1972 года над штатом Вайоминг (США) пролетел ярко сверкающий огненный шар. Его наблюдало множество людей, а некоторые даже сфотографировали. Это был обломок 4-80 м в диаметре, который со скоростью 15 км/с пролетел над Землей на высоте 60 км (слайд 24). Даже небольшие метеориты размерами в несколько сантиметров могут наделать много бед (слайды 25 - 26).
  Чтобы уберечься от опасности, на Земле создана специальная служба предупреждения об астероидной опасности, которая ищет астероиды, орбиты которых пересекают орбиту Земли (слайды 27-28).

3. Самостоятельная работа.

Каждый ученик проводит вычисления для одного астероида.

Задание:
Найти: 1)  параметры орбиты астероида (большую полуось, эксцентриситет, период обращения), если даны афелийное и перигелийное расстояния его орбиты, 2) энергию, которая выделится при падении этого астероида на Землю со скоростью 10 км/с. Плотность вещества астероида принять равной 2500 кг/м3.
Примеры задания:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------астероид №50  Виргиния
ПС=1,89 а.е.   АС=3,41 а.е.  d=35 км
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------астероид №51 Немауза
ПС=2,21 а.е.   АС=2,52 а.е. d=151 км
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
астероид №52  Европа
ПС=2,75 а.е.   АС=3,43 а.е. d=289 км
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------астероид №53  Каллипсо
ПС=2,08 а.е.   АС=3,16 а.е. d=45 км
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------астероид №54 Александра
ПС=2,17 а.е.   АС=3,25 а.е. d=180 км
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------